Balance de área y masa de glaciares tropicales

Balance de área y masa de glaciares tropicales en el Perú
durante el período 1985
1985--2008 utilizando data de ASTER y
Landsat
Una estimación del almacén de agua glaciar
y su impacto al suministro de agua para Lima
Tesis de Diploma
Fabian Drenkhan
Asesores:
Dr. Jochen Seidel
Prof. Dr. Wolf Dieter Blümel
Instituto de Ingeniería Hidráulica
Instituto de Geografía (†)
(†)
Universidad de Stuttgart
Universidad de Stuttgart
Contenido
1.
Introducción
• planteamiento del problema y objetivos
• área de interés
2.
Situación climática en los Andes
• clima actual
• tendencias climáticas (temperatura,precipitación)
• papel de El Niño / La Niña
3.
Balance de masa de glaciares tropicales
• respuesta del Cambio Climático y El Niño / La Niña
• consecuencias de un régimen elevado de escorrentía
• métodos de teledetección
4.
Resultados
5.
Discusión
1 Introducción – planteamiento del problema y objetivos
•1•
• En Lima han surgido nuevos desafíos con relación al suministro de
agua para su habitantes
 rodeado por desierto con estrés hídrico extremo
 aumento continuo de la población (2,1% al año)
 distribución desigual y falta de agua
 Cambio Climático podría agravar estos problemas
• Habitantes en parte dependiente de la escorrentía (glaciar) del Rímac
 naturalmente escorrentía anual desigual del agua
 dependencia alta de la escorrentía glaciar en la estac. seca
 tendencia del derretimiento global de glaciares(tropicales)
Cómo se "comportan
"comportan““ los glaciares del Rímac?
Si hay un cambio
cambio::
Cómo podría afectar el suministro de agua para Lima?
1 Introducción – área de interes
•2•
Glaciares Shullcon
5758 msnm
11°88‘S, 76°05‘W
Cordillera Occidental
(Andes Centrales)
incluye 27 glaciares
escurriendo al
Río Blanco
(Fuente del Rímac)
y a la represa
Yuracmayo
2 Situación climática en los Andes – clima actual
•3•
Clima principal causado por:
variación de la ITCZ:
verano meridional hacia sur
(~ 15°S)
y
invierno meridional hacia norte
(~ 10°N)
variación de los anticiclones
evitando precipitación
situaciones climáticas especiales
El Niño / La Niña
corriente frío de Humboldt
(generando el desierto /
niebla alrededor de Lima)
Fuente: GARREAUD & ACEITUNO 2007: 28
2 Situación climática en los Andes – tendencias climáticas
Tendencia de
la temperatura
Fuente: VUILLE et al. 2008: 84
Tendencia de la temperatura en los Andes (1939 – 2006)
anomalías anuales del promedio de la temperatura en el
período 1961-1990 entre 1°N -23°S - compuesto de 279
estaciones climáticas
Se identifíca una tendencia de +0,10°C/10a (línea rayada).
•4•
•
Incremento de la temperatura depende del
investigador
+0,10 y +0,39°C/10a
•
en los Andes Peruanos
parece existir una
tendencia más fuerte que
en todos los Andes
•
además una tendencia
que depende de la altura
+0,05 y +0,39°C/10a
(disminuye con altura)
•
es uno de los factores
principales que causa el
derretimiento del glaciar
2 Situación climática en los Andes
Andes–
– tendencias climáticas
•5•
Tendencia de
la precipitación
•
Encauzando el albedo
(lluvia – nieve)
•
Evidencias de una
elevación de la línea
lluvia-nieve
 en el futuro lluvia
podría caer en el área de
acumulación del glaciar
•
No existen investigaciones
respectivas sobre tendencias de patrón de
precipitación
Precipitación en los Andes Centrales en el curso del año
(Estación: San José de Casapalca, promedio 1947 – 2008)
diferencias marcadas entre la estación de lluvia (Octubre – Abril) •
y la estación seca (Mayo – Septiembre)
 estación seca con alta importancia
Precipitación no es el factor principal encauzando
el derretimiento glaciar
2 Situación climática en los Andes
Andes–
– Papel de El Niño / La Niña • 6 •
Fuente: CAVIEDES 2005: 23
El Niño – La Niña
•
•
•
El Niño: fenómeno de cada ~ 3-7 años llegando con masas de aire caliente trayendo
lluvias fuertes a la costa norteperuana / ecuatoriana
(anticiclón del Pacífico Sur disminuye, empiezan vientos occidentales del Pacífico
Occidental)
La Niña: poderoso anticiclón del Pacífico Sur, vientos secos y fríos del sureste
ANDES: situación opuesta
durante El Niño bloqueo de vientos orientales húmedos de la Amazonia
 más seco, caliente
durante La Niña más vientos surestes  más húmedo, frío
3 Balance de masa de glaciares tropicales – respuesta al clima • 7 •
Glaciares del Shullcon
Fuente: KASER & OSMASTON 2002: 25
•
tipo extra-trópico:
acumulación solo durante verano meridional
(estación de lluvia)
pero ablación durante todo el año
(menos intenso durante estación seca)
•
bloqueo de vientos húmedos durante El Niño
puede afectar recuperación de la
acumulación
= balance de masa negativo
•
vientos fríos húmedos durante La Niña
pueden contribuir a un
balance de masa positivo
3 Balance de masa de glaciares tropicales – respuesta al clima • 8 •
Fuente: VUILLE et al. 2008: 20
• Temperatura de la superficie del mar (SST) aumenta globalmente
 enlace al balance de masa negativo
• sistema de oscilación – pero: tendencia global hacia una SST
más cálida, ligeramente Niños más fuertes, incremento de la temperatura
creciente balances de masa negativos
3 Balance de masa de glaciares tropicales – consecuencias escorrentía • 9 •
Cambios actuales / posibles del escorrentía del agua de deshielo
•
disminución del almacén de agua glaciar  falta de escorrentía
problemas van a ser más severos en la estación seca
 dependencia de agua glaciar
 papel esencial de embalses y túneles!
•
temporalmente una escorrentía más alta en el Perú en los próximos ~ 25 – 50 años
(amenaza de inundaciones en la estación de lluvia, preocupación sobre la
sostenibilidad del uso de recursos del agua)
•
incremento de catástrofes naturales
rotura de embalses naturales / artificiales
(presión aumenta con niveles alterados del agua de lagunas, caída de fragmentos
glaciares, lluvias torrenciales  (lodo) huaycos)
•
explotando más agua (fósil) de la napa freática en la costa puede provocar
intrusiones de agua salada
3 Balance de masa de glaciares tropicales – métodos aplicados • 10 •
Teledetección
data:
ASTER
resolución: 15 * 15 m
distribución para ~ 100 dólares
intervalos de escenas comprados:
3 (de 2000 hasta 2008)
Landsat 7 ETM+
resolución: 30 * 30 m
distribución gratis
intervalos de escenas descargados: 5 (de 1985 hasta 2000)
3 Balance de masa de glaciares tropicales – métodos aplicados • 11 •
Teledetección
data:
ASTER
resolución: 15 * 15 m
distribución para ~ 100 dólares
intervalos de escenas comprados:
3 (de 2000 hasta 2008)
Landsat ETM+
resolución: 30 * 30 m
distribution gratis
intervalos de escenas descargados: 5 (de 1985 hasta 2000)
3 Balance de masa de glaciares tropicales – métodos aplicados • 12 •
Teledetección
data:
ASTER
resolución: 15 * 15 m
distribución para ~ 100 dólares
intervalos de escenas comprados:
3 (de 2000 hasta 2008)
Landsat ETM+
resolución: 30 * 30 m
distribution gratis
intervalos de escenas descargados: 5 (de 1985 hasta 2000)
4 Resultados – cambios en lagunas y lenguas glaciares
• 13 •
División
de la
lengua
glaciar
Fusión
de la
lengua
glaciar
Laguna
abotargada
hasta 14 ha
1985
1998
2008
4 Resultados – balance de área
Oscillaciones de la superficie de los Glaciares
del Shullcon en los 23 años investigados
– dependiente del MDE (SRTM, ASTER y 2D [sin MDE])
• 14 •
4 Resultados – correlación SOI, precipitación y balance de masa • 15 •
Comparación de los cambios del área glaciar en el área de interés con el
Southern Oscillation Index [SOI] y precipitaciones en la región
Época:
Área glaciar:
SOI:
Mayo 1995 – Septiembre 2002
Glaciares del Shullcon (11°88‘S, 76°05‘W), áreas en 3D [SRTM]
anomalías mensuales de la presión atmosférica en el Pacífico, mediado entre Darwin
(N-Australia) y Tahiti, estandarizado según TRENBERTH 1984, Fuente de datos: CGD 2009
Precipitación: promedio mensual, Base de datos: SENAMHI Perú
Estaciones:
Casapalca (11°39‘S, 76°14‘W), Milloc (11°34‘S, 76°22‘W),
San José de Parac (11°48‘S, 76°15‘W)
La Niña 1999-2001
El Niño
1997/1998
Cambio del área glaciar
(tasa mensual relativa
del cambio en %)
Estaciones
(precipitación real)
Estaciones
(precipitación
promedio mensual de
1947-2008)
SOI
4 Resultados – resumen
• 16 •
•
tres fases de oscilaciones principales del cambio glaciar (1985-2008)
1. 1985-1998: ablación moderada hacia intensa (El Niño fuerte)
2. 1998-2002: acumulación intensa (3 La Niñas intensas)
3. 2002-2008: ablación
•
área total absoluta perdida (1985-2008): ~14 km²
(tasa anual del deshielo 1,24 % 𝐚−𝟏)
•
masa total absoluta perdida de ~ 499·106 t
(suposición de una densidad constante del hielo de 900 kg/m3)
•
pérdida total promedio del cuerpo de ~ 12 m
corresponde a una pérdida del equivalente de agua de ~ 472 mm 𝐚−𝟏
•
glaciares del Shullcon podrían desaparecer dentro de 70 a 120 años
5 Discusión
• 17 •
•
Muchos mecanismos del clima todavía no son bien entendidos
(p. e. presupuesto energía glaciar que controla sublimación y
deshielo)
•
Irregularidades en los datos satelitales; solo una aproximación del volúmen /
de la masa
 significación de los resultados tiene que ser manejada con
cuidado
 resultados deberían ser comparados con otros datos
(en la misma región)
5 Discusión
• 18 •
•
Tiene que ser calculada la proporción de la escorrentía glaciar en
comparación con la escorrentía total
•
Tiene que ser investigada más profundamente la correlación estadística de
El Niño / La Niña con el balance de masa glaciar y la precipitación en las
cuencas de Lima
•
Pero: glaciares en gran parte son solo torres virtuales de agua
en las cuencas de Lima, embalses y túneles podrían abalanzar
el déficit de la escorrentía glaciar
Muchas gracias!
Fabian Drenkhan
Correo electrónico:
Tesis de Diploma:
[email protected]
www.lima-water.de/documents/fdrenkhan_tesis.pdf